BIM技术在给水排水工程设计中的应用分析

摘 要： 在建筑工程领域，建筑施工所涉及到的给水排水工程设计，始终是工程设计师需要重点面对的方向。本文在对以往建筑设计当中给水排水工程进行分析时发现，给水排水的设计参数多、协同设计难度巨大，使得工程设计困难重重。在结合了数字信息技术后，本文通过BIM技术的应用解决了以往给水排水设计所面对的困难，使得给水排水工程设计更加科学合理。

关键词： 建筑信息模型；工程设计；模型参数化；多工种协同

前言：BIM技术是现代建筑信息模型技术的简称，该技术利用信息化手段，将建筑工程中单一构建作为基本元素，通过几何数据、施工要求、物理特性进行组织，最终实现模型研究。对于建筑工程来说，给水排水的设计当中，需要面对的设计内容众多，为了能够使工程设计师减轻设计负担，提升设计效率和准确率，在设计过程中运用建筑信息模型技术，十分具有必要性。

一、现阶段给水排水设计存在问题

（一）工程量巨大

在我国现阶段的建筑工程设计当中，设计师在进行给水排水工程的设计过程中一般会选用AntoCAD软件。CAD软件作为传统二维设计模式，在二维设计领域有着突出优势，但是建筑工程的三维领域，CAD软件则无法满足设计要求。首先表现在工作效率当中，设计师在运用CAD软件进行设计时，需要先对管道设备进行三维构思，再用CAD软件进行二维绘制，同时加上各种类型的尺寸标注，这使得工程量加大，工作效率降低；其次，CAD作为二维设计软件，很难对建筑空间中复杂的三维构造进行反映，这使得设计图纸缺乏可视化，设计人员与施工人员交流困难。

（二）管理困难

除了设计方面的问题之外，建筑工程的给水排水设计所涉及到的大量原始数据在以往的设计过程中几乎全部需要进行手工统计，这使得在进行管理时，针对大工程项目，管理人员需要从浩如烟海的数据当中搜寻出管理数据，使得管理过程复杂，且力不从心，同时出错率也非常高。对于管理工作来说，简便化和程序化的数据管理是目前管理工作者所最关心的问题，为了实现数据管理的便捷化，需要借助技术手段来实现。

二、BIM技术在给水排水设计中具体应用

（一）系统软件支持

随着技术的逐渐发展和进步，传统的CAD软件技术已经无法完全适用于现阶段建筑工程的施工需求，而基于现代化的BIM技术的设计方式，越来越多的具有强大性能的应用软件可供选选择。本文在设计过程中选用了Autodesk公司生产的Revit MEP软件。该软件是目前建筑工程设计软件当中的佼佼者，能够建立解决方案，并通过解决方案最终实现共享和交叉连接。如图一所示：

从图1 当中可以看出，Revit MEP软件具有以下几个方面的特点：完全集成化、设计参数化、设计数据变更关联、同一模型协同。因此在运用时，可以针对设计需求对其进行二次编程。本文针对该软件的API接口，通过微软平台的编程软件进行了程序编写，编写过程中，在遵守共同语言规范的基础上，生成了DLL动态链接库，并使其能够在具体的给水排水项目当中，拥有庞大的设计信息，同时可以在关联区域显示修改内容，方便项目管理。

（二）模型参数化的图元行为

在Revit MEP软件的设计当中，对于模型参数化设计，其包含了三种类型图元。三种图元分别为模型图元、基准图元和视图专有图元。其中模型图元包含了工程主体和楼型构建，是建筑工程当中具有实际意义的三维图形；而基准图元则作为参照物出现，在系统当中利用轴网和标高的方式，为项目上下文进行定义；而视图专有图元则作为模型扫描的注释以及详细图像存在，在设计软件当中，需要利用视图专有图元实现尺寸的标注以及二维详图构件的表达。在软件当中，设计师需要通过图元的选择和使用，最终实现系统族设计与给水排水管道工程的系统搭建。

系统族设计需要设计者在Revit MEP软件中，根据项目设计的需要，将族分为平面、侧面和立面三种不同形态的三维图像，实现设计，在设计过程中，设计者需要结合具体的设计内容进行还原，并在软件中完成数据的投影，再由系统对投影数据进行属性设置和图形示意，最后，在族样板中完成创建。对于建筑工程给水排水来说，生活给水、消防给水、管道直饮水、中水回用等设计中反复庞杂的内容，都可以借助参数化图元的族设计完成。

在系统当中，为了实现管道的系统搭建，则需要进行专有规程视图的编辑。首先，系统所具备的视图中，设计者可根据具体需求，将构件放入，在根据机械设备制定特定的系统，来完成系统创建，最后在通过“布局路径”对工具布线进行检查，管道系统自动創建完成。在Revit MEP软件当中，为管道系统创建提供了多种视图样板，设计者可以根据具体的设计情境进行选择。

（三）多工种协调设计

在目前的建筑工程给水排水的施工中，设计者不仅要对结构和给排水进行考虑，还需要应对如建筑施工、电气施工、暖通空调等多工种协调施工。在BIM系统当中，设计者可以利用小型局域网的方式，实现多工种的协调。针对多工种协调，Revit软件别开生面地加入了工作集内容，设计者可以在局域网中设置一台中心文件服务器，并在多工种电脑之间形成互联，再利用工作集进行建筑图元的集合。在工作当中，多工种需要在开始施工之前查看工作集，并了解工作集的具体施工要求，而设计者则负责对工作集进行编辑，从而完成对多工种施工的控制，利用网络，实现多工种协调作业。

结论：相较于传统应用CAD软件的设计方式，BIM技术在设计过程中，将设计内容三维化，使得设计的可视性大大提高。对于建筑工程来说，给水排水设计应用BIM技术可以极大程度提升生产效率，并使得复杂的给水排水管道架设更加科学合理。在BIM技术的应用过程中，本文给出了BIM的设计软件选择，运用建筑图元的方式，实现各层面设计内容的参数化。

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作者简介：简世翔；性别：男；出生年份月份：1991-5-24；民族：汉；籍贯（省、市）：江西省南昌市；学历：本科；职称（在读生不用填）：助教；主要研究方向（学生则填在校学习的方向）：给水排水工程。endprint